Aplikace IoT technologií v logistice

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací IoT systému "IoT Warehouse" určeného pro sledování a správu logistických procesů ve skladových prostorech. Cílem práce bylo vytvořit modulární, škálovatelné a snadno nasaditelné řešení, které umožní efektivní sběr, zpracování a vizualizaci dat z různých typů senzorů v logistickém prostředí. V teoretické části práce jsou analyzovány relevantní témata v oblasti internetu věcí. Zvláštní pozornost je věnována technologiím pro sběr a zpracování dat v reálném čase a jejich využití v logistických procesech. Praktická část práce představuje návrh a implementaci systému IoT Warehouse. Systém využívá kontejnerizaci pomocí technologie Docker, která zajišťuje konzistentní prostředí pro běh aplikací a snadné nasazení. Pro ukládání dat jsou implementovány dva databázové systémy - PostgreSQL pro strukturovaná relační data a InfluxDB pro časové řady dat ze senzorů. Komunikace s koncovými zařízeními je realizována prostřednictvím MQTT protokolu, zatímco automatizace procesů je implementována pomocí nástroje Node-RED. Centrální webová aplikace vyvinutá ve frameworku Flask poskytuje uživatelské rozhraní pro vzdálenou správu zařízení, vizualizaci dat a konfiguraci automatizačních procesů. Systém implementuje hierarchickou organizaci monitorovaných objektů do čtyř úrovní (budova, oblast, jednotka a zařízení). Výsledkem práce je plně funkční systém, který demonstruje možnosti využití IoT technologií pro sledování a automatizaci v logistickém prostředí. Implementovaný systém umožňuje sběr dat ze senzorů, jejich zpracování, vizualizaci a automatizované reakce na definované události. Díky modulární architektuře a využití standardizovaných protokolů je systém připraven na budoucí rozšíření a integraci s dalšími systémy.

This diploma thesis deals with the design and implementation of an IoT system "IoT Warehouse"\ intended for monitoring and management of logistics processes in warehouse spaces. The aim of the work was to create a modular, scalable, and easily deployable solution that enables efficient collection, processing, and visualization of data from various types of sensors in a logistics environment. The theoretical part of the thesis analyzes relevant topics in the Internet of Things. Special attention is paid to technologies for real-time data collection and processing and their use in logistics processes. The practical part presents the design and implementation of the IoT Warehouse system. The system uses containerization with Docker technology, which ensures a consistent environment for running applications and easy deployment. Two database systems are implemented for data storage - PostgreSQL for structured relational data and InfluxDB for time series data from sensors. Communication with end devices is realized through the MQTT protocol, while process automation is implemented using the Node-RED tool. The central web application developed using the Flask framework provides a user interface for device management, data visualization, and configuration of automation processes. The system implements a hierarchical organization of monitored objects into four levels (building, area, unit, and device). The result of the work is a fully functional IoT system that demonstrates the possibilities of using modern technologies for monitoring and automation in a logistics environment. The implemented system enables efficient collection of data from sensors, their processing, visualization, and automated responses to defined events. Thanks to its modular architecture and the use of standardized protocols, the system is ready for future expansion and integration with other systems.